CN111727558B - 电动机驱动系统 - Google Patents

Abstract

在电动机驱动系统中，具有：电动机驱动放大器(10)，其具有逆变器(31)和控制单元(35)，该逆变器(31)对第一电压和第二电压进行切换而输出，该控制单元(35)将用于输出第一电压的第一电压指令(71A)和用于输出第二电压的第二电压指令(72A)的任一者发送至逆变器(31)；供电机构，其具有输电线圈以及受电线圈，该供电机构通过从逆变器(31)输出的第一电压以非接触方式从输电线圈侧向受电线圈侧传输电力；以及电动机，其具有定子以及转子，该电动机利用通过从逆变器(31)输出的第二电压使定子产生的磁场对转子进行驱动。

Description

电动机驱动系统

技术领域

本发明涉及一种能够进行非接触供电的电动机驱动系统。

背景技术

在工业界中广泛使用非接触供电的技术。该非接触供电的技术用于向转子在定子之上移动的线性电动机的转子供给电力、向传感器或者AGV(Automated Guided Vehicle，无人输送机)等供给电力。另外，在工业界，电动机驱动放大器通常广泛用于将电能转换为机械能，与线性电动机或者其他电动机一起构成电动机驱动系统。并且，传感器或者AGV等与搭载电动机的系统一起使用。

在专利文献1中公开了如下的非接触供电装置的技术，即，转子的二次侧线圈与定子的一次侧线圈相向配置，在二次侧线圈与转子一起沿着一次侧线圈移动的期间，通过使用了一次侧线圈以及二次侧线圈的电磁感应以非接触方式向转子供电。

专利文献1：日本特开2009-284695号公报

发明内容

但是，在上述以往的技术即专利文献1中，多个定子分别需要用于向转子供电的逆变器和为了使自行式台车行驶而将电能转换为机械能的电动机驱动放大器用逆变器。这里，电动机驱动放大器是具有电动机驱动功能的电力转换装置，逆变器是将直流转换为交流的电路。因此，由于非接触供电装置和电动机驱动放大器分别具有逆变器，因此存在装置整体大型化的问题。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够抑制装置的大型化而进行非接触供电和电动机驱动的电动机驱动系统。

为了解决上述课题而达成目的，本发明的电动机驱动系统具有：逆变器，其对第一电压和第二电压进行切换而输出；控制单元，其将用于输出第一电压的第一电压指令和用于输出第二电压的第二电压指令的任一者发送至逆变器；供电机构，其具有输电线圈以及受电线圈，该供电机构通过从逆变器输出的第一电压，以非接触方式从输电线圈侧向受电线圈侧传输电力；以及电动机，其具有定子以及转子，该电动机利用通过从逆变器输出的第二电压使定子产生的磁场对转子进行驱动。

发明的效果

本发明所涉及的电动机驱动系统起到能够抑制装置的大型化而进行电动机驱动和非接触供电的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机驱动系统的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的电动机驱动放大器的结构的图。

图3是用于说明实施方式1所涉及的电动机驱动放大器的动作的图。

图4是表示实施方式2所涉及的线性电动机的结构的图。

图5是表示实施方式2所涉及的线性电动机的非接触供电机构的结构的图。

图6是表示实施方式2所涉及的线性电动机所具有的控制单元的动作流程的流程图。

图7是用于说明实施方式2所涉及的线性电动机中的线圈的接通以及断开的定时(timing)的图。

图8是表示实施方式3所涉及的线性电动机所具有的定子的结构的图。

图9是表示实施方式3所涉及的线性电动机的概略结构的图。

图10是用于说明实施方式3所涉及的线性电动机中的线圈的接通以及断开的定时的图。

图11是表示实施方式4所涉及的线性电动机的非接触供电机构的结构的图。

图12是表示实施方式5所涉及的线性电动机所具有的定子的结构的图。

图13是表示输出频率与驱动放大器的损耗之间的关系的图。

图14是表示实施方式1至6所涉及的控制单元的硬件结构例的图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式所涉及的电动机驱动系统。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机驱动系统的结构的图。电动机驱动系统1具有输出电压的电动机驱动放大器10、以及与电动机驱动放大器10连接的开关30。另外，电动机驱动系统1具有能够经由开关30与电动机驱动放大器10连接的供电机构40、以及能够经由开关30与电动机驱动放大器10连接的电动机50。

电动机驱动系统1能够切换是在供电机构40内进行非接触供电、还是对电动机50进行驱动。电动机驱动放大器10将第一电压输出至供电机构40，将第二电压输出至电动机50。电动机驱动放大器10具有后述的控制单元35，该控制单元35对用于输出第一电压的后述的电压指令71A和用于输出第二电压的后述的电压指令72A进行切换。

供电机构40构成为能够经由开关30与电动机驱动放大器10连接，具有输电线圈41b和受电线圈41a。供电机构40如果经由开关30与电动机驱动放大器10连接，则通过来自电动机驱动放大器10的第一电压使输电线圈41b产生磁场。供电机构40通过将输电线圈41b所产生的磁场赋予给受电线圈41a，从而以非接触方式从输电线圈41b侧向受电线圈41a侧传输电力。

电动机50构成为能够与电动机驱动放大器10连接，具有定子以及转子。电动机50如果与电动机驱动放大器10连接，则定子通过来自电动机驱动放大器10的第二电压对转子进行驱动。

此外，电动机驱动系统1也可以不具有开关30。在该情况下，由电动机驱动系统1的使用者进行电动机驱动放大器10与供电机构40的连接、或者电动机驱动放大器10与电动机50的连接。

这样，电动机驱动放大器10具有对电动机50进行驱动的电动机驱动功能、以及以非接触方式从输电线圈41b侧向受电线圈41a侧传输电力的非接触供电功能。电动机驱动放大器10在与供电机构40连接的情况下输出第一电压，在与电动机50连接的情况下输出第二电压。

这里，对电动机驱动放大器10的结构进行说明。图2是表示实施方式1所涉及的电动机驱动放大器的结构的图。电动机驱动放大器10具有输出电压的电源32、改变从电源32输出的电压的频率以及振幅的大小的逆变器31、以及对逆变器31进行控制的微型计算机即控制单元35。也可以是电源32配置于电动机驱动放大器10的外部，从外部向电动机驱动放大器10供给电压。

电源32是直流电源，向逆变器31输出电压。此外，电源32也可以是交流电源。在该情况下，在电源32与逆变器31之间连接转换器。控制单元35是具有CPU(CentralProcessing Unit)这样的处理器以及存储器的半导体芯片等。控制单元35通过切换向逆变器31的电压指令71A、72A，从而对电动机驱动功能和非接触供电功能进行切换。控制单元35在执行非接触供电功能的情况下，将第一电压指令即电压指令71A发送至逆变器31，在执行电动机驱动功能的情况下，将第二电压指令即电压指令72A发送至逆变器31。电压指令71A、72A是表示希望输出的电压的频率以及振幅的指令。逆变器31如果接收到电压指令71A则输出第一电压，如果接收到电压指令72A则输出第二电压。

图3是用于说明实施方式1所涉及的电动机驱动放大器的动作的图。在电动机驱动系统1中，通过对开关30进行操作，从而电动机驱动放大器10与供电机构40或者电动机50连接。对开关30的操作可以由与电动机驱动放大器10连接而对电动机驱动放大器10进行控制的PLC(Programmable Logic Controller)这样的外部装置进行，也可以由使用者手动进行。

在电动机驱动放大器10与供电机构40连接的情况下，电动机驱动放大器10的控制单元35将指示输出在向供电机构40供给电力时所使用的电压的电压指令71A发送至逆变器31。控制单元35向逆变器31输出的电压指令71A是用于使输出电压的频率为例如70kHz至几MHz的指令。

另外，在电动机驱动放大器10与电动机50连接的情况下，电动机驱动放大器10的控制单元35将指示输出在向电动机50供给电力时所使用的电压的电压指令72A发送至逆变器31。控制单元35向逆变器31输出的电压指令72A是用于使输出电压的频率成为例如作为电动机旋转频率的几百Hz以及作为PWM(Pulse Width Modulation)(脉宽调制)频率的2kHz至20kHz的指令。PWM方式是改变脉冲信号的宽度的调制方式。

逆变器31如果从控制单元35接收到电压指令71A，则将与电压指令71A对应的电压51B向开关30侧输出。另外，逆变器31如果从控制单元35接收到电压指令72A，则将与电压指令72A对应的电压52B向开关30侧输出。逆变器31输出的电压51B、52B是交流电压。

在电动机驱动放大器10与供电机构40连接的情况下，逆变器31将与供电机构40对应的电压51B经由开关30输出至供电机构40。另外，在电动机驱动放大器10与电动机50连接的情况下，逆变器31将与电动机50对应的电压52B经由开关30输出至电动机50。第一电压即电压51B是频率比第二电压即电压52B高的电压。这样，电动机驱动放大器10在与供电机构40连接的情况下，输出比与电动机50连接的情况高的频率的电压，在与电动机50连接的情况下，输出比与供电机构40连接的情况低的频率的电压。

在电动机驱动放大器10与供电机构40连接的情况下，电动机驱动放大器10输出的电压51B的频率的一个例子是几MHz，在电动机驱动放大器10与电动机50连接的情况下，电动机驱动放大器10输出的电压52B的频率的一个例子是10kHz。这样，在电动机驱动功能和非接触供电功能中，供给的电压的输出频率不同。频率不同的理由在于，在非接触供电中，作为收发天线的线圈的位置存在偏差，因此与电动机驱动相比线圈的电感变小。因此，为了得到输出功率，电流或者频率被提高。但是，如果增大电流，则会产生线圈的铜损，能量转换效率恶化。因此，在非接触供电中，与电动机驱动相比提高频率是有效的。

这样，电动机驱动系统1能够通过开关30在与电动机50的连接、与供电机构40的连接之间切换，并且能够通过电动机驱动放大器10的控制单元35在向电动机50的电力供给和向供电机构40的电力供给之间切换。这样，电动机驱动系统1能够通过1个电动机驱动放大器10在电动机驱动功能和非接触供电功能之间进行切换。即，电动机驱动系统1能够通过1个逆变器31供给分别适于电动机驱动功能以及非接触供电功能的频率的电压。

这里，通常从电动机驱动放大器输出的电压的输出频率主要受输出功率限制。其理由是，在大功率下提高了输出频率的情况下，逆变器的开关元件的损耗增大而发热。实施方式1的电动机驱动放大器10以非接触供电方式向能够以比电动机50低的电力动作的传感器等供给电力。例如，电动机50所需要的电力是1kW左右，与此相对，传感器所需要的电力是1W左右。这样，向传感器等供给的电力可以比向电动机50供给的电力低，因此电动机驱动放大器10能够使向供电机构40供给的电压的输出频率比向电动机50供给的电压的输出频率高。

此外，作为本实施方式中的传感器，举出位置传感器或者接近传感器，但本实施方式中的传感器只要是例如在工业(Factory Automation)领域中使用的传感器即可，可以是任意的传感器。

电动机驱动系统1能够在非接触供电时供给高频率的电压，因此能够提高供电机构40所具有的输电线圈41b与受电线圈41a之间的能量转换效率。

这样，电动机驱动放大器10能够使用1个电源32和1个逆变器31而实现电动机驱动功能和非接触供电功能。因此，电动机驱动系统1不需要新准备非接触供电专用的电源。

作为对比例，考虑沿用线性电动机的推力产生用电磁通的例子。具有电动机驱动功能和非接触供电功能的对比例的电动机驱动系统在为了非接触供电而传递的电磁能量中沿用推力产生用电磁通。在该情况下，电动机驱动用电磁通与非接触供电用相比频率低，不能取得大的输出功率。或者，为了增大输出功率，存在电流增大、能量转换效率降低的问题。即，在该对比例的电动机驱动系统中，由于为了非接触供电而传递的电压是最适于用来产生推力的电压，因此作为为了非接触供电而传递的电压并不是最佳的频率。为了以良好的能量转换效率进行非接触供电，需要另外准备非接触供电用高频电源，系统尺寸大型化。

另一方面，实施方式1的电动机驱动系统1通过由控制单元35切换向逆变器31的电压指令71A、72A，从而对电动机驱动功能和非接触供电功能进行切换，因此能够以小的系统结构实现电动机驱动以及非接触供电。

这样，根据实施方式1，电动机驱动放大器10具有逆变器31和控制单元35。而且，控制单元35将用于输出用于进行非接触供电的电压51B的电压指令71A、以及用于输出用于进行电动机驱动的电压52B的电压指令72A的任意者发送至逆变器31。由此，逆变器31对电压51B和电压52B进行切换而输出。换言之，电动机驱动放大器10的1个逆变器31按照来自控制单元35的指令，对电动机驱动用电压52B和非接触供电用电压51B进行切换而输出。因此，电动机驱动系统1能够抑制装置的大型化而进行电动机驱动和非接触供电。

并且，电动机50既可以是线性电动机也可以是旋转电动机，因此电动机驱动系统1能够在需要非接触供电的各种现场，取代非接触供电用放大器而使用能够对电动机50进行驱动的电动机驱动放大器10。

另外，在本实施方式中，由于能够以良好的能量转换效率实现非接触供电，因此还能够得到抑制非接触供电用输电线圈41b以及受电线圈41a的尺寸的大型化的效果。即，由于在非接触供电时能够实现电压的高频化，因此能够使铁芯小型化，带来系统尺寸的小型化。

此外，在实施方式1中，在从逆变器31输出的电压是电动机驱动用电压52B的情况下，非接触供电功能停止，在从逆变器31输出的电压是非接触供电用电压51B的情况下，电动机驱动功能停止，因此电动机驱动放大器10被应用于交替地进行非接触供电和电动机驱动这样的系统。

实施方式2.

接下来，使用图4至图7而说明本发明的实施方式2。在实施方式2中，在转子配置有电动机驱动用磁铁和非接触供电用受电线圈，电动机驱动放大器从1个逆变器对电动机驱动用电压和非接触供电用电压进行切换而输出。即，在本实施方式中，转子具有受电线圈，定子具有输电线圈。即，作为对电动机进行驱动的驱动线圈，使用输电线圈。

图4是表示实施方式2所涉及的线性电动机的结构的图。线性电动机2A是在轨道侧具有用于对电动机进行驱动的电动机驱动放大器10A以及线圈12的磁铁可动型线性电动机。线性电动机2A通过3相交流进行动作。在图4中，示出了输电线圈所使用的3相线圈12与受电线圈14A相对的状态下的线性电动机2A的结构。线性电动机2A进行电磁感应方式或者磁谐振方式的非接触供电。线性电动机2A具有1个转子61A和固定部62A。

固定部62A具有后述的多个定子65A。1个定子65A构成为包含1个电动机驱动放大器10A和3相的线圈12。在各定子65A中，3个线圈12以呈直线状排列的方式配置。另外，在固定部62A中，以各线圈12呈直线状排列的方式直线状地配置有多个定子65A，通过电动机驱动，转子61A在固定部62A之上直线移动。

各定子65A所具有的线圈12在转子61A侧产生磁场。线圈12具有对转子61A进行驱动的电动机驱动线圈的功能、和向转子61A输电的输电线圈的功能。

各电动机驱动放大器10A具有控制单元15、1个逆变器11、以及后述的1个电源80。此外，在图4中，省略了电源80的图示。另外，在图4中，示意性地图示了逆变器11与线圈12的连接，准确的连接在后面叙述。电源80具有与在实施方式1中说明的电源32相同的功能，向逆变器11输出电压。另外，逆变器11具有与在实施方式1中说明的逆变器31相同的功能。另外，控制单元15具有与在实施方式1中说明的控制单元35相同的功能。

在1个定子65A中，逆变器11与3个线圈12连接。例如，在第一定子65A中，第一逆变器11与第一至第三线圈12连接，在第二定子65A中，第二逆变器11与第四至第六线圈12连接。第一以及第四线圈12是被施加U相交流电压的U相线圈，第二以及第五线圈12是被施加V相交流电压的V相线圈，第三以及第六线圈12是被施加W相交流电压的W相线圈。另外，各逆变器11与控制单元15以及电源80连接。

在各定子65A中，控制单元15将与实施方式1同样的电压指令发送至逆变器11。在下面的说明中，将进行非接触供电时用于输出第一电压的指令作为第一电压指令，将进行电动机驱动时用于输出第二电压的指令作为第二电压指令而进行说明。第一电压以及第二电压也可以针对每个实施方式而不同。

逆变器11在进行非接触供电时，按照来自控制单元15的第一电压指令将第一电压供给至线圈12，在进行电动机驱动时，按照来自控制单元15的第二电压指令将第二电压供给至线圈12。由此，线圈12通过在进行非接触供电时被供给的第一电压而产生第一磁场，通过在进行电动机驱动时被供给的第二电压而产生第二磁场。

转子61A是通过固定部62A进行直线运动的移动体。这里，对1个转子61A的底面具有与2个定子65A的底面相同大小的情况进行说明。转子61A具有位置传感器17、作为永磁铁的磁铁16、整流器13以及3个受电线圈14A。

磁铁16在固定部62A侧产生磁通。磁铁16的底面是与线圈12相对的面。磁铁16的底面形状以及底面尺寸与配置了3个线圈12的矩形区域的形状以及尺寸大致相同。换言之，磁铁16的与线圈12相对的相对面与3个线圈12的配置区域大致相同。

转子61A利用通过在固定部62A所具有的线圈12中流动的电流与从磁铁16产生的磁通之间的作用而产生的推力，在固定部62A之上沿着线圈12的配置方向移动。多个定子65A所具有的各线圈12排列成直线状，因此转子61A沿着线圈12的配置方向即直线方向移动。

受电线圈14A的线圈直径与线圈12的线圈直径相同。转子61A所具有的各受电线圈14A以能够与定子65A所具有的线圈12一对一地相对的方式配置于转子61A中。在转子61A中，磁铁16以及3个受电线圈14A以与6个线圈12相对的方式配置成直线状。

受电线圈14A中的第一受电线圈14A是U相线圈，第二受电线圈14A是V相线圈，第三受电线圈14A是W相线圈。各受电线圈14A接收由固定部62A所具有的线圈12产生的磁场，从而接收来自固定部62A的交流电力。这样，线性电动机2A通过使用了作为一次线圈的线圈12以及作为二次线圈的受电线圈14A的电磁感应以非接触方式对转子61A进行供电。受电线圈14A将接收到的交流电力输送至整流器13。

整流器13是将来自受电线圈14A的交流电力转换为直流电力的元件。整流器13将转换后的直流电力供给至后述的电容器18并且供给至位置传感器17这样的负载。

作为位置检测装置的位置传感器17是对转子61A的位置进行检测的传感器。位置传感器17使用经由整流器13输送来的直流电力进行动作。位置传感器17对转子61A位于固定部62A中的哪个位置进行检测。位置传感器17通过无线通信将表示转子61A的位置的位置信息发送至各控制单元15。此外，位置传感器17是在转子61A配置的附带装置的一个例子，在转子61A配置的附带装置也可以是除了位置传感器17以外的位置检测装置。

控制单元15基于从位置传感器17发送来的位置信息，决定发送至各定子65A的电压指令。控制单元15向逆变器11发送电压指令，以使得向位于磁铁16与线圈12相向的位置处的定子65A的线圈12供给电动机驱动用电压。换言之，控制单元15对逆变器11进行控制，以使得在磁铁16与线圈12相向的定时向与磁铁16相向的线圈12供给电动机驱动用电压。另外，控制单元15向逆变器11发送电压指令，以使得向位于受电线圈14A与线圈12相向的位置处的定子65A的线圈12供给非接触供电用电压。换言之，控制单元15对逆变器11进行控制，以使得在受电线圈14A与线圈12相向的定时向与受电线圈14A相向的线圈12供给非接触供电用电压。另外，控制单元15在磁铁16以及受电线圈14A没有到达定子65A所具有的3个线圈12这三者之上的情况下，向逆变器11发送不输出电压的电压指令。

控制单元15向逆变器11发送非接触供电用电压指令、电动机驱动用电压指令、不输出电压的电压指令的任意一个。此外，即使在磁铁16以及受电线圈14A没有到达定子65A所具有的3个线圈12这三者之上的情况下，控制单元15也可以将非接触供电用电压指令或者电动机驱动用电压指令发送至逆变器11。另外，也可以是除了位置传感器17以外的位置检测装置对位置信息进行检测而发送至控制单元15。在该情况下，转子61A也可以不具有位置传感器17。

此外，也可以将电源80分别与各电动机驱动放大器10A连接，也可以由各电动机驱动放大器10A共享电源80。在由电动机驱动放大器10A共享电源80的情况下，针对固定部62A配置1个电源，从该电源向各定子65A输出电压。

图5是表示实施方式2所涉及的线性电动机的非接触供电机构的结构的图。在图5中示出了线性电动机2A所具有的转子61A的电路结构和线性电动机2A所具有的定子65A的电路结构。此外，在图5中图示了线性电动机2A所具有的多个定子65A中的1个定子65A。另外，在图5中，省略了转子61A所具有的磁铁16的图示。

线性电动机2A的非接触供电机构由转子61A和定子65A实现。定子65A具有1个逆变器11、3个线圈12、电源80和控制单元15。逆变器11是使用了U相、V相以及W相的每相2组的开关元件的3相输出逆变器。各开关元件具有晶体管以及二极管。

3个线圈12由U相线圈、V相线圈、W相线圈构成。而且，U相线圈与U相的开关元件连接，V相线圈与V相的开关元件连接，W相线圈与W相的开关元件连接。在定子65A中，线圈12与开关元件被星形接线。

转子61A具有整流器13、位置传感器17以及3个受电线圈14A。此外，这里对转子61A具有电容器18的情况进行说明。整流器13具有U相、V相以及W相的每相2组合计6个二极管。

3个受电线圈14A是U相线圈、V相线圈、W相线圈。而且，U相线圈与U相的二极管连接，V相线圈与V相的二极管连接，W相线圈与W相的二极管连接。

在转子61A中，整流器13、电容器18、位置传感器17并联连接。受电线圈14A从定子65A接收到的交流电力被输送至整流器13，整流器13将该交流电力转换为直流电力。该直流电力被输送至电容器18而在电容器18中蓄电，并且被供给至位置传感器17。向电容器18的蓄电也可以在转子61A停止的状态下实施。此外，转子61A也可以不具有电容器18。

在线性电动机2A中，受电线圈14A接收由线圈12产生的磁场，从而以非接触方式进行电力传输。另外，在线性电动机2A中，通过流过线圈12的电流和从磁铁16产生的磁通而使转子61A移动。这样，线性电动机2A在轨道侧具有使转子61A移动的线圈12，在非接触供电时，线圈12被用作输电线圈。这样，就线性电动机2A而言，无需准备用于非接触供电的专用线圈以及用于非接触供电的专用电源，通过驱动用线圈12以及电源80就能够实现非接触供电。

接下来，对控制单元15的动作流程进行说明。图6是表示实施方式2所涉及的线性电动机所具有的控制单元的动作流程的流程图。线性电动机2A如果开始动作，则位置传感器17对位置信息进行检测而发送至控制单元15。

控制单元15从位置传感器17接收位置信息(步骤S1)，基于位置信息对磁铁16以及受电线圈14A的位置进行计算(步骤S2)。此时，控制单元15对磁铁16以及受电线圈14A相对于线圈12的位置进行计算。

然后，控制单元15针对自身的定子65A计算与磁铁16以及受电线圈14A的位置对应的电压指令(步骤S3)。此时，控制单元15判定磁铁16位于哪个定子65A的哪个线圈12之上，判定受电线圈14A位于哪个定子65A的哪个线圈12之上。控制单元15基于磁铁16以及受电线圈14A分别位于哪个线圈12之上，计算向各定子65A的电压指令。换言之，控制单元15基于磁铁16以及受电线圈14A分别位于哪个线圈12之上，决定对各定子65A发送第一电压指令以及第二电压指令的哪一个。控制单元15将计算出的电压指令发送至逆变器11(步骤S4)。

控制单元15在1个定子65A中至少1个线圈12位于磁铁16的正下方且所有的线圈12都不位于受电线圈14A的正下方的情况下，对该定子65A的逆变器11发送电动机驱动用电压指令。

另外，控制单元15在1个定子65A中至少1个线圈12位于受电线圈14A的正下方且所有的线圈12都不位于磁铁16的正下方的情况下，对该定子65A的逆变器11发送非接触供电用电压指令。

另外，控制单元15在1个定子65A中线圈12位于磁铁16以及受电线圈14A的正下方的情况下，针对该定子65A的逆变器11将使电压为0的电压指令发送至逆变器11。换言之，控制单元15在3个线圈12中的至少一个位于磁铁16的正下方且3个线圈12中的至少一个位于受电线圈14A的正下方的情况下，发送使电压为0的电压指令。

在各定子65A中，逆变器11基于从控制单元15接收到的电压指令进行线圈12的接通和断开。逆变器11在接收到电动机驱动用电压指令的情况下，输出电动机驱动用电压，使3个线圈12接通。逆变器11在接收到非接触供电用电压指令的情况下，输出非接触供电用电压，使3个线圈12接通。逆变器11在接收到使电压为0的电压指令的情况下，不输出电压，使3个线圈12断开。这里，使线圈12接通是指将线圈12设为动作状态，表示从逆变器11向线圈12输出电动机驱动用电压或者非接触供电用电压的状态。此外，作为这些电压的例子，也包含如上所述进行了PWM调制的电压。另外，使线圈12断开是指不从逆变器11向线圈12输出电动机驱动用电压以及非接触供电用电压这两者的状态。

这里，说明转子61A所具有的磁铁16以及受电线圈14A的位置与使各线圈12接通的定时之间的关系。图7是用于说明实施方式2所涉及的线性电动机中的线圈的接通以及断开的定时的图。

在图7中，通过状态(A)表示转子61A移动过程中的第一定时的线性电动机2A的状态，通过状态(b)表示第二定时的线性电动机2A的状态。另外，在图7中，从左侧起依次通过线圈12-0U、12-0V、12-0W表示最左端的定子65A所具有的线圈12，从左侧起依次通过线圈12-1U、12-1V、12-1W表示左起第二个定子65A所具有的线圈12。另外，在图7中，从左侧起依次通过线圈12-2U、12-2V、12-2W表示左起第三个定子65A所具有的线圈12，从左侧起依次通过线圈12-3U、12-3V、12-3W表示最右端的定子65A所具有的线圈12。此外，这里，转子61A从图内的右向左移动。

在第一定时，如状态(A)所示，磁铁16以及受电线圈14A均没有移动至最左端的定子65A的正上方。另外，磁铁16移动至左起第二个定子65A所具有的线圈12-1U、12-1V、12-1W的正上方。另外，受电线圈14A移动至左起第三个定子65A所具有的线圈12-2U、12-2V、12-2W的正上方。另外，最右端的定子65A处于磁铁16以及受电线圈14A已通过的状态，在最右端的定子65A的正上方没有磁铁16以及受电线圈14A这两者。

在该第一定时，最左端的定子65A所具有的线圈12-0U、12-0V、12-0W以及最右端的定子65A所具有的线圈12-3U、12-3V、12-3W为断开。另外，左起第二个定子65A所具有的线圈12-1U、12-1V、12-1W通过电动机驱动用电压而接通。另外，左起第三个定子65A所具有的线圈12-2U、12-2V、12-2W通过非接触供电用电压而接通。

之后，转子61A移动而使磁铁16的一部分位于最左端的定子65A所具有的线圈12-0W的正上方的定时是第二定时。在第二定时，如状态(b)所示，磁铁16到达最左端的定子65A所具有的线圈12中的最右端的线圈12-0W的正上方，磁铁16以及受电线圈14A均未移动至剩余的线圈12-0U、12-0V的正上方。

另外，受电线圈14A到达左起第二个定子65A所具有的线圈12中的最右端的线圈12-1W的正上方，磁铁16到达剩余的线圈12-1U、12-1V的正上方。另外，在左起第三个定子65A所具有的线圈12中，受电线圈14A到达线圈12-2U、12-2V的正上方，磁铁16以及受电线圈14A均未移动至最右端的线圈12-2W的正上方。

另外，最右端的定子65A处于磁铁16以及受电线圈14A已通过的状态，在线圈12-3U、12-3V、12-3W的正上方没有磁铁16以及受电线圈14A这两者。

在该第二定时，最左端的定子65A所具有的线圈12-0U、12-0V、12-0W均通过电动机驱动用电压而接通。另外，左起第二个定子65A所具有的线圈12-1U、12-1V、12-1W为断开。另外，左起第三个定子65A所具有的线圈12-2U、12-2V、12-2W通过非接触供电用电压而接通。另外，最右端的定子65A所具有的线圈12-3U、12-3V、12-3W为断开。

此外，在第二定时，也可以使左起第三个定子65A所具有的线圈12-2U、12-2V、12-2W全部断开。即，定子65A也可以仅在3个受电线圈14A移动到3个线圈12的正上方的情况下，通过非接触供电用电压而使3个线圈12接通，在受电线圈14A移动到1个或者2个线圈12的正上方的情况下，使3个线圈12断开。

此外，在实施方式2中，对磁铁16的底面形状以及底面尺寸与配置了3个线圈12的区域大致相同的情况进行了说明，但磁铁16的底面形状以及底面尺寸并不限于该形状以及尺寸。磁铁16的底面形状以及底面尺寸也可以与大于或等于4个线圈12配置成直线状的区域大致相同。换言之，磁铁16的与线圈12相对的相对面也可以大于3个线圈12的配置区域。例如，磁铁16的底面形状以及底面尺寸也可以与6个线圈12配置成直线状的区域大致相同。在磁铁16的底面形状及底面尺寸与将6个线圈12配置成直线状的区域大致相同的情况下，无论转子61A移动到定子65A之上的哪个位置，线性电动机2A都能够使用至少3个线圈12进行电动机驱动。

另外，在实施方式2中，对转子61A具有3个受电线圈14A的情况进行了说明，但转子61A也可以具有大于或等于4个受电线圈14A。在该情况下，受电线圈14A也直线状地配置于转子61A内，以使得转子61A所具有的受电线圈14A能够一对一地与定子65A所具有的线圈12相对。例如，转子61A也可以具有6个受电线圈14A。在转子61A具有6个受电线圈14A的情况下，无论转子61A移动至定子65A之上的哪个位置，线性电动机2A都能够使用至少3个线圈12进行非接触供电。

这样，根据实施方式2，定子65A具有逆变器11以及控制单元15。而且，控制单元15基于磁铁16以及受电线圈14A的位置，在用于进行非接触供电的电压指令和用于进行电动机驱动的电压指令之间切换而发送至逆变器11。由此，逆变器11对用于进行非接触供电的电压和用于进行电动机驱动的电压进行切换而输出。这样，电动机驱动放大器10A从1个逆变器11对电动机驱动用电压和非接触供电用电压进行切换而输出。因此，线性电动机2A能够抑制装置的大型化而进行电动机驱动和非接触供电。

实施方式3.

接下来，使用图8至图10说明本发明的实施方式3。在实施方式3中，定子中的星形接线的中性点经由开关与电动机驱动放大器的基准电位连接。由此，在定子中能够进行单相的动作。

图8是表示实施方式3所涉及的线性电动机所具有的定子的结构的图。对于图8的各结构要素中的与图5所示的实施方式2的定子65A达成同一功能的结构要素标注同一标号，省略重复的说明。

在实施方式3中，后述的线性电动机2B具有定子65B以及后述的转子61B。线性电动机2B具有固定部，该固定部具有多个定子65B和控制单元15，转子61B在该固定部之上移动。

线性电动机2B的非接触供电机构由转子61B和定子65B实现。定子65B与定子65A同样地，具有1个逆变器11和3相的线圈12，3相的线圈12被星形接线。另外，定子65B具有开关19。

在定子65B中，星形接线的中性点20经由开关19与电动机驱动放大器的基准电位连接。具体而言，星形接线的中性点20经由开关19与定子65B所具有的电源80连接。即，这里，基准电位是指电源80的负电位。

在实施方式3中，控制单元15向逆变器11发送用于使与希望产生感应电动势的线圈12对应的开关元件接通的电压指令。具体而言，控制单元15在非接触供电时，将用于使与希望进行非接触供电的线圈12对应的开关元件接通的非接触供电用电压指令发送至逆变器11。

定子65B在非接触供电时通过来自控制单元15的指示使开关19接通，由此进行单相的动作。在图8中，示出了使U相的上侧的晶体管动作的情况下的电流路径。这样，定子65B在使开关19接通的状态下，通过使逆变器11所具有的特定的晶体管动作，从而能够使与动作的晶体管对应的线圈12接通。由此，定子65B在使线圈12作为输电线圈动作时，能够以单相为单位对线圈12进行励磁。

此外，定子65B在进行电动机驱动时，根据来自控制单元15的指示，使开关19断开。由此，在进行电动机驱动时，逆变器11的3相全部动作。

这样，定子65B能够在非接触供电时以单相为单位进行动作，因此转子61B只要具有与进行非接触供电的单相的线圈12相对的1个受电线圈即可。由此，与3相全部动作的情况相比，能够使转子61B小型化。

图9是表示实施方式3所涉及的线性电动机的概略结构的图。对于图9的各结构要素中的与图4所示的实施方式2的线性电动机2A达成同一功能的结构要素，标注相同标号，省略重复的说明。

线性电动机2B具有转子61B和固定部62B。此外，在图9中，图示了转子61B所具有的结构要素中的磁铁16以及受电线圈14B，省略了转子61B所具有的位置传感器17、整流器13、电容器18的图示。另外，在图9中，示意性地图示了开关19与线圈12的连接、以及电动机驱动放大器10B与线圈12的连接，准确的连接如图8所示。

转子61B具有磁铁16和1个受电线圈14B。受电线圈14B是与受电线圈14A同样的线圈。固定部62B具有多个定子65B。固定部62B所具有的各定子65B具有电动机驱动放大器10B、3个线圈12、以及开关19。电动机驱动放大器10B具有逆变器11、控制单元15、电源80。如上所述，定子65B与定子65A的不同点在于，定子65B具有开关19。此外，开关19也可以配置于电动机驱动放大器10B中。

控制单元15在定子65B中至少1个线圈12处于磁铁16的正下方的情况下，对该定子65B的逆变器11发送用于使线圈12接通的电动机驱动用电压指令。此时，控制单元15使开关19断开。

另外，控制单元15在定子65B中线圈12处于受电线圈14B的正下方且所有的线圈12均未处于磁铁16的正下方的情况下，对该定子65B的逆变器11发送用于使处于受电线圈14B的正下方的线圈12接通的非接触供电用电压指令。此时，控制单元15使开关19接通。

另外，控制单元15在定子65B中线圈12处于磁铁16以及受电线圈14B的正下方的情况下，对该定子65B的逆变器11发送用于使处于受电线圈14B的正下方的线圈12接通的非接触供电用电压指令。

另外，控制单元15在定子65B中线圈12既不位于磁铁16的正下方也不位于受电线圈14B的正下方的情况下，对该定子65B的逆变器11发送使电压为0的电压指令。

在各定子65B中，逆变器11基于从控制单元15接收到的电压指令进行线圈12的接通和断开。逆变器11在接收到电动机驱动用电压指令的情况下，输出电动机驱动用电压。由此，线圈12接通。另外，逆变器11在接收到非接触供电用电压指令的情况下，向与非接触供电用电压指令对应的线圈12输出非接触供电用电压。由此，与非接触供电用电压指令对应的线圈12接通，其他线圈12断开。逆变器11在接收到使电压为0的电压指令的情况下，不输出电压，使3个线圈12断开。

这里，说明转子61B所具有的磁铁16以及受电线圈14B的位置与使各线圈12接通的定时之间的关系。图10是用于说明实施方式3所涉及的线性电动机中的线圈的接通以及断开的定时的图。在线性电动机2B和线性电动机2A中，在同样的位置配置有线圈12。即，线性电动机2B的线圈12-0U、12-0V、12-0W、12-1U、12-1V、12-1W、12-2U、12-2V、12-2W、12-3U、12-3V、12-3W与图7所示的相同。

在图10中，通过状态(c)表示转子61B移动过程中的第一定时的线性电动机2B的状态，通过状态(d)表示第二定时的线性电动机2B的状态。此外，这里，转子61B从图中的右向左移动。

在第一定时，如状态(c)所示，磁铁16以及受电线圈14B均未移动至最左端的定子65B的正上方。另外，磁铁16移动至左起第二个定子65B的正上方。另外，受电线圈14B移动至左起第三个定子65B的正上方。另外，最右端的定子65B处于磁铁16以及受电线圈14B已通过的状态，在最右端的定子65B的正上方没有磁铁16以及受电线圈14B这两者。

在该第一定时，最左端的定子65B所具有的线圈12-0U、12-0V、12-0W以及最右端的定子65B所具有的线圈12-3U、12-3V、12-3W均为断开。另外，左起第二个定子65B所具有的线圈12-1U、12-1V、12-1W均通过电动机驱动用电压而接通。另外，左起第三个定子65B所具有的线圈12中的线圈12-2U通过非接触供电用电压而接通，线圈12-2V、12-2W断开。

之后，转子61B移动而使磁铁16的一部分位于最左端的定子65B所具有的线圈12-0W的正上方的定时是第二定时。在第二定时，如状态(d)所示，磁铁16到达最左端的定子65B所具有的线圈12中的最右端的线圈12-0W的正上方，磁铁16以及受电线圈14B均未移动至剩余的线圈12-0U、12-0V的正上方。

另外，受电线圈14B到达左起第二个定子65B所具有的线圈12中的最右端的线圈12-1W的正上方，磁铁16到达剩余的线圈12-1U、12-1V的正上方。另外，左起第三个定子65B以及最右端的定子65B处于磁铁16以及受电线圈14B已通过的状态，在线圈12-2U、12-2V、12-2W、12-3U、12-3V、12-3W的正上方没有磁铁16以及受电线圈14B这两者。

在该第二定时，最左端的定子65B所具有的线圈12-0U、12-0V、12-0W通过电动机驱动用电压而全部接通。

另外，左起第二个定子65B所具有的线圈12中的线圈12-1U、12-1V断开，线圈12-1W通过非接触供电用电压而接通。另外，左起第三个定子65B以及最右端的定子65B所具有的线圈12-2U、12-2V、12-2W、12-3U、12-3V、12-3W均为断开。

这样，在实施方式3中，由于能够以相为单位对接通和断开进行控制，因此进行电动机驱动的定子65B能够仅使磁铁16位于正上方的线圈12接通，而使剩余的线圈12断开。

另外，由于能够以相为单位对接通和断开进行控制，因此转子61B以与线圈12的单相相对的方式具有1个受电线圈14B即可。因此，能够将转子61B构成得小。

这样，根据实施方式3，星形接线的中性点20经由开关19与电动机驱动放大器10B的基准电位连接，因此，通过使开关19接通，从而能够以单相为单位对线圈12的接通和断开进行控制。由此，线性电动机2B在非接触供电时，只要使1个线圈12接通即可，在电动机驱动时，只要仅使磁铁16位于正上方的线圈12接通即可，因此能够抑制无用的电力消耗。另外，转子61B只要具有1个受电线圈14B即可，因此能够将转子61B构成得小。

实施方式4.

接下来，使用图11说明本发明的实施方式4。在实施方式4中，通过在定子以及转子配置电容器，从而以磁谐振方式进行非接触供电。

图11是表示实施方式4所涉及的线性电动机的非接触供电机构的结构的图。对于图11的各结构要素中的与图5所示的实施方式2的线性电动机2A达成同一功能的结构要素，标注同一标号，省略重复的说明。

图11示出了线性电动机2C所具有的转子61C的电路结构和线性电动机2C所具有的定子65C的电路结构。此外，在图11中，图示了线性电动机2C所具有的多个定子65C中的1个定子65C。另外，在图11中，省略了转子61C所具有的磁铁16的图示。

线性电动机2C与线性电动机2A同样地，通过受电线圈14A接收由线圈12产生的磁场而以非接触方式进行电力传输。另外，线性电动机2C与线性电动机2A同样地，通过流过线圈12的电流和从磁铁16产生的磁通而使转子61C移动。

线性电动机2C的非接触供电机构由转子61C和定子65C实现。转子61C与转子61A的不同点在于，转子61C在作为负载的位置传感器17与受电线圈14A之间具有电容器组21。具体而言，在转子61C中，在整流器13与受电线圈14A之间连接电容器组21。电容器组21具有作为受电电容器的3个电容器22a、22b、22c。

另外，转子61C与转子61A同样地具有3个受电线圈14A。在转子61C中，在将受电线圈14A与整流器13连接的连接线上配置有电容器组21。即，在转子61C中，在受电线圈14A与整流器13之间的1条连接线上配置有1个电容器。具体地说，电容器22a配置于连接有第一受电线圈14A的第一连接线上，电容器22b配置于连接有第二受电线圈14A的第二连接线上，电容器22c配置于连接有第三受电线圈14A的第三连接线上。换言之，电容器22a与第一受电线圈14A串联连接，电容器22b与第二受电线圈14A串联连接，电容器22c与第三受电线圈14A串联连接。

定子65C与定子65A的不同点在于，定子65C在具有逆变器11的电动机驱动放大器与线圈12之间具有切换机构55。切换机构55具有3个切换部51a、51b、51c。而且，切换部51a具有电容器52a以及开关53a，切换部51b具有电容器52b以及开关53b，切换部51c具有电容器52c以及开关53c。作为输电电容器的电容器52a、52b、52c在线圈12成为输电线圈的情况下使用。

切换机构55在逆变器11与线圈12之间与逆变器11以及线圈12串联连接。切换部51a与3个线圈12中的第一线圈12连接，切换部51b与第二线圈12连接，切换部51c与第三线圈12连接。而且，在切换部51a中，电容器52a以及开关53a串联连接，在切换部51b中，电容器52b以及开关53b串联连接，在切换部51c中，电容器52c以及开关53c串联连接。此外，切换机构55既可以配置于定子65C所具有的电动机驱动放大器内，也可以配置于电动机驱动放大器的外侧。

开关53a对逆变器11与第一线圈12之间的路径是经由电容器52a的路径还是不经由电容器52a的路径进行切换。同样地，开关53b对逆变器11与第二线圈12之间的路径是经由电容器52b的路径还是不经由电容器52b的路径进行切换。另外，开关53c对逆变器11与第三线圈12之间的路径是经由电容器52c的路径还是不经由电容器52c的路径进行切换。

这样，在切换部51a中，经由电容器52a的路径与不经由电容器52a的路径并联连接，开关53a对这些路径进行切换。同样地，在切换部51b中，经由电容器52b的路径与不经由电容器52b的路径并联连接，开关53b对这些路径进行切换。另外，在切换部51c中，经由电容器52c的路径与不经由电容器52c的路径并联连接，开关53c对这些路径进行切换。开关53a～53c由与定子65C连接的控制单元15控制。

切换机构55在电动机驱动时通过开关53a～53c形成不经由电容器52a～52c的路径，在非接触供电时通过开关53a～53c形成经由电容器52a～52c的路径。这样，切换机构55在电动机驱动时和非接触供电时，对逆变器11与线圈12之间的路径进行切换。

由此，在转子61C中，在非接触供电时，通过电容器22a～22c以及3个受电线圈14A形成作为第一谐振电路的第一LC谐振电路。另外，在定子65C中，在非接触供电时，通过电容器52a～52c以及3个线圈12形成作为第二谐振电路的第二LC谐振电路。另外，在线性电动机2C中，以使得定子65C的LC谐振频率与转子61C的LC谐振频率相同的方式制作定子65C以及转子61C。

线性电动机2C所具有的电动机驱动放大器在非接触供电时，与LC谐振电路的LC谐振频率相匹配地进行动作。这样，线性电动机2C通过以与线圈12以及电容器52a～52c的LC谐振频率相同的频率使电动机驱动放大器进行动作，能够以磁谐振方式进行非接触供电。

线性电动机2C进行的磁谐振方式的非接触供电由于使用LC谐振，因此对线圈12与受电线圈14A之间的位置偏差的耐受性强。电磁感应方式的非接触供电容许小于或等于线圈直径的十分之一的位置偏差，与此相对，线性电动机2C进行的磁谐振方式的非接触供电能够针对线圈12与受电线圈14A之间的位置偏差容许至线圈直径的二分之一。例如，在线圈12以及受电线圈14A的线圈直径是10cm的情况下，在电磁感应方式中，位置偏差的容许尺寸是1cm，与此相对，在非接触供电方式中，位置偏差的容许尺寸为5cm。

这样，线性电动机2C无需准备用于非接触供电的专用线圈以及用于非接触供电的专用电源，就能够通过电动机驱动所使用的线圈12以及电动机驱动所使用的电源80实现磁谐振方式的非接触供电。

这样，根据实施方式4，在转子61C配置电容器组21，并且在定子65C配置具有电容器52a～52c以及开关53a～53c的切换机构55。由此，线性电动机2C能够通过驱动用线圈12以及电源80实现磁谐振方式的非接触供电。

实施方式5.

接下来，使用图12说明本发明的实施方式5。在实施方式5中，相对于在实施方式3中说明的定子，在开关19与线圈12之间的连接线上设置电容器。换言之，在实施方式5中，星形接线的线圈12的中性点20经由开关19以及电容器与电动机驱动放大器的基准电位连接。

图12是表示实施方式5所涉及的线性电动机所具有的定子的结构的图。对于图12的各结构要素中的与图8所示的实施方式3的定子65B达成同一功能的结构要素，标注同一标号，省略重复的说明。

实施方式5的线性电动机具有定子65D以及在实施方式4中说明的转子61C。实施方式5的线性电动机具有固定部，该固定部具有多个定子65D，转子61C在该固定部之上移动。

定子65D与实施方式3的定子65B的不同点在于，定子65D在开关19与线圈12之间具有电容器25。另外，定子65D与实施方式4的定子65C的不同点在于，定子65D具有1个开关19以及1个电容器25。换言之，实施方式4中的定子65C具有3个切换部51a、51b、51c，但本实施方式中的定子65D只具有由开关19以及电容器25构成的1个切换部51d。即，在本实施方式中，作为输电电容器而具有电容器25。

在定子65D中，星形接线的中性点20经由开关19以及电容器25与电动机驱动放大器的基准电位连接。具体而言，定子65D在中性点20与开关19之间的连接线上配置有电容器25。即，星形接线的中性点20与定子65D所具有的电容器25连接，电容器25经由开关19与定子65D所连接的电源80连接。

定子65D与定子65B同样地，在非接触供电时根据来自控制单元15的指示使开关19接通，由此进行单相的动作。这样，定子65D在使开关19接通的状态下，使逆变器11所具有的特定的晶体管进行动作，由此能够使与动作的晶体管对应的相接通。由此，定子65D在使线圈12作为输电线圈进行动作时，能够以单相为单位对线圈12进行励磁。

此外，定子65D在进行电动机驱动时，根据来自控制单元15的指示，使开关19断开。由此，在电动机驱动时，逆变器11的3相全部动作。

这样，定子65D通过在电动机驱动时使开关19断开而形成不经由电容器25的路径，通过在非接触供电时使开关19接通而形成经由电容器25的路径。这样，定子65D在电动机驱动时和非接触供电时，对逆变器11与线圈12之间的路径进行切换。

由此，在转子61C中，在非接触供电时，通过电容器22a～22c以及3个受电线圈14A形成作为第一谐振电路的第一LC谐振电路。另外，在定子65D中，在非接触供电时，通过电容器25以及被供给电压的特定的线圈12形成作为第二谐振电路的第二LC谐振电路。在实施方式5的线性电动机中，以定子65D的LC谐振频率与转子61C的LC谐振频率一致的方式制作定子65D以及转子61C。

实施方式5的线性电动机所具有的电动机驱动放大器在非接触供电时与LC谐振电路的LC谐振频率相匹配地进行动作。这样，实施方式5的线性电动机能够通过使电动机驱动放大器以与线圈12以及电容器25的LC谐振频率相同的频率进行动作，从而以磁谐振方式进行非接触供电。

这样，定子65D能够在非接触供电时以单相为单位进行动作，因此在定子65D之上移动的转子61C只要具有与进行非接触供电的单相的线圈12相对的1个受电线圈14A即可。即，转子61C具有1个受电线圈14A即可。由此，与3相全部动作的情况相比，能够使转子61C小型化。

另外，在实施方式4中，如开关53a～53c以及电容器52a～52c那样需要3个切换部51a～51c，但在实施方式5中，如开关19以及电容器25那样具有1个切换部51d即可。因此，定子65D成为简易的结构。

此外，转子61C侧的结构使用与在实施方式4中说明的图11同样的结构即可。

这样，根据实施方式5，星形接线的中性点20经由开关19以及电容器25与电动机驱动放大器的基准电位连接，因此具有与实施方式3以及实施方式4同样的效果。即，能够以简易的结构针对每相实现磁谐振方式的非接触供电。

实施方式6.

接下来，使用图13说明本发明的实施方式6。在实施方式6中，对形成逆变器11的开关元件的材料进行说明。形成开关元件的材料通常是硅(Si)(silicon)，但实施方式1至5中说明的逆变器11也可以使用宽带隙半导体的一个例子即碳化硅(SiC)。

SiC元件是由于带隙比Si元件大这一特性而被称为宽带隙半导体的半导体的一个例子。除了该SiC元件以外，例如使用氮化镓(GaN)类材料或者金刚石而形成的半导体也属于宽带隙半导体，它们的特性与SiC的类似点也多。因此，将除了SiC以外的其他宽带隙半导体用于开关元件的结构也符合本发明的主旨。

电动机驱动放大器如果为了高效地进行非接触供电而提高电压的输出频率，则有时电动机驱动放大器的损耗增大而发热。但是，如果采用针对发热的冷却性能高的冷却构造这样的对策，则电动机驱动放大器会大型化。因此，在实施方式6中，逆变器11的开关元件使用宽带隙半导体，由此，能够将电动机驱动放大器的损耗的增大抑制为小于或等于一半。

图13是表示输出频率与驱动放大器的损耗之间的关系的图。图13所示的曲线图的横轴是非接触供电时电动机驱动放大器输出的电压的输出频率，纵轴是非接触供电时电动机驱动放大器的损耗。这里，将电动机驱动放大器的损耗作为发热量进行说明。

如图13所示，在开关元件是Si元件的情况下，如果输出频率变高则发热量急剧增大。另一方面，在开关元件是SiC元件的情况下，即使输出频率变高，发热量也仅缓慢地增大。这样，就相对于输出频率的发热量的增大量而言，开关元件是SiC元件的情况比开关元件是Si元件的情况小。

这样，根据实施方式6，由于电动机驱动放大器的逆变器11使用宽带隙半导体，因此能够通过小的结构的逆变器11高效地实施非接触供电以及电动机驱动。

这里，对控制单元15的硬件结构进行说明。图14是表示实施方式1至6所涉及的控制单元的硬件结构例的图。控制单元15能够通过图14所示的控制电路300、即处理器301以及存储器302实现。处理器301的例子是CPU(Central Processing Unit，也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、处理器、DSP)或者系统LSI(Large ScaleIntegration)。存储器302的例子是RAM(Random Access Memory)或者ROM(Read OnlyMemory)。

控制单元15通过由处理器301读出、执行在存储器302中存储的用于执行控制单元15的动作的程序而实现。另外，该程序也可以说是使计算机执行控制单元15的流程或者方法。存储器302也被用作处理器301执行各种处理时的临时存储器。

处理器301执行的程序也可以由储存有程序的记录介质即计算机程序产品实现。该情况下的记录介质的例子是储存有程序的非暂时性(non-transitory)计算机可读介质。

另外，关于控制单元15的功能，也可以通过专用的硬件实现一部分，通过软件或者固件实现一部分。此外，也可以对实施方式2至6进行组合。另外，受电线圈14A、14B不限于在实施方式2至5中说明的个数，也可以配置任意的个数。另外，受电线圈14A也可以配置于多个部位。例如，也可以是第一受电线圈14A配置于磁铁16的行进方向上的前方，第二受电线圈14A配置于磁铁16的行进方向上的后方。

以上的实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知的技术进行组合，还能够在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1电动机驱动系统，2A～2C线性电动机，10、10A、10B电动机驱动放大器，11、31逆变器，12线圈，13整流器，14A、14B、41a受电线圈，15、35控制单元，16磁铁，17位置传感器，18、22a、22b、22c、25、52a、52b、52c电容器，19、30、53a、53b、53c开关，20中性点，21电容器组，32、80电源，40供电机构，41b输电线圈，50电动机，51B、52B电压，51a、51b、51c、51d切换部，55切换机构，61A、61B、61C转子、62A、62B固定部，65A、65B、65C、65D定子，71A、72A电压指令，300控制电路，301处理器，302存储器。

Claims (11)

1.一种电动机驱动系统，其特征在于，具有：

逆变器，其对第一电压和第二电压进行切换而输出；

控制单元，其将用于输出所述第一电压的第一电压指令和用于输出所述第二电压的第二电压指令的任一者发送至所述逆变器；

供电机构，其具有输电线圈以及受电线圈，该供电机构通过从所述逆变器输出的所述第一电压，以非接触方式从所述输电线圈侧向所述受电线圈侧传输电力；以及

电动机，其具有定子以及转子，该电动机利用通过从所述逆变器输出的所述第二电压使所述定子产生的磁场对所述转子进行驱动，

所述第二电压被进行脉宽调制，所述第一电压的频率比被进行了所述脉宽调制的所述第二电压的频率高。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动系统，其特征在于，

还具有开关，该开关对所述逆变器与所述供电机构的连接和所述逆变器与所述电动机的连接进行切换。

3.根据权利要求1所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述定子具有所述输电线圈，

所述转子具有磁铁以及所述受电线圈，

所述电动机是线性电动机。

4.根据权利要求3所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述逆变器是3相输出逆变器，

该电动机驱动系统具备多个具有3个所述输电线圈的所述定子，

所述磁铁的与所述输电线圈相对的相对面比3个所述输电线圈的配置区域大。

5.根据权利要求3所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述受电线圈大于或等于3个。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述转子具有位置检测装置，该位置检测装置检测所述转子的位置而输出表示所述转子的位置的位置信息，

所述控制单元基于所述位置信息，决定对所述逆变器发送所述第一电压指令以及所述第二电压指令的哪一个。

7.根据权利要求3所述的电动机驱动系统，其特征在于，

具有电动机驱动放大器，该电动机驱动放大器具有所述逆变器以及所述控制单元，

所述逆变器是3相输出逆变器，

3个所述输电线圈被星形接线，

所述定子具有与所述星形接线的中性点连接的开关，所述中性点经由所述开关与所述电动机驱动放大器的基准电位连接。

8.根据权利要求7所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述受电线圈是1个。

9.根据权利要求3至5中任一项所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述定子分别还具有：

输电电容器，其与所述输电线圈连接；以及

开关，其对是将所述逆变器与所述输电线圈的连接设为经由所述输电电容器的连接还是设为不经由所述输电电容器的连接进行切换。

10.根据权利要求7所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述定子分别还具有与所述中性点以及所述开关串联连接的输电电容器，

所述中性点经由所述开关以及所述输电电容器而与所述电动机驱动放大器的基准电位连接。

11.根据权利要求3至5中任一项所述的电动机驱动系统，其特征在于，

所述逆变器具有开关元件，

所述开关元件包含宽带隙半导体。

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